ANALYSIS OF THE STRUCTURE AND ELEMENTS OF THE BUILDING BEAM AS A RESULT OF STATIC LOAD EQUIVALEN BASED SEISMIC REGULATIONS IN 2012

Transkripsi

1 ANALISA STRUKTUR DAN ELEMEN BAL GEDUNG AKIBAT BEBAN STATIK EQUIVALEN BERDASARKAN PERATURAN GEMPA 22 ANALYSIS OF THE STRUCTURE AND ELEMENTS OF THE BUILDING BEAM AS A RESULT OF STATIC LOAD EQUIVALEN BASED SEISMIC REGULATIONS IN 22 Putri Pebrianti Rahman, M.W. Tjaronge, Abdul Rachman Jurusan Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Hasanuddin, Makassar Alamat Korespondensi Putri Pebrianti Rahman Fakultas Teknik Jurusan Sipil Universitas Hasanuddin Makassar, 924 Hp : putrimentarirahman@yahoo.co.id

2 ANALISA STRUKTUR DAN ELEMEN BAL GEDUNG AKIBAT BEBAN STATIK EQUIVALEN BERDASARKAN PERATURAN GEMPA 22 Putri Pebrianti Rahman, M.W. Tjaronge 2, Abdul Rachman 2 ABSTRAK : Analisa struktur dan elemen balok gedung akibat beban statik equivalen berdasarkan peraturan gempa 22 ini bertujuan untuk mengevaluasi kekuatan struktur pada gedung akibat beban statik equivalen serta menganalisa kapasitas elemen balok akibat beban gempa. Beban yang dianalisis meliputi beban mati, beban hidup, dan beban gempa, yang mengacu pada Beban Minimum untuk Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur Lain (SNI 727:23) dan Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung (SNI ). Analisis perencanaan ketahanan struktur gedung terhadap gempa dilakukan dengan metode analisa statik equivalen. Metode analisa statik equivalen adalah suatu cara analisis statik struktur, dimana pengaruh gempa pada struktur dianggap sebagai beban-beban statik horisontal untuk menirukan pengaruh gempa yang sesungguhnya akibat gerakan tanah. Struktur terdiri dari lantai (8 lantai eksisting dan 3 lantai penambahan). Analisis struktur gedung menggunakan analisis numerik dengan tinjauan tiga dimensi. Dari hasil analisis numerik menunjukkan bahwa pada konstruksi gedung yang ada sekarang tidak terdapat kegagalan yang artinya struktur mampu memikul beban yang diberikan. Kata Kunci : Analisa Statik Equivalen,Beban Gempa, Balok Abstract : Analysis of the structure and elements of the building beam as a result of static load equivalent based seismic regulations in 22 aimed to evaluate the strength of the structure of the building as a result of equivalent static loads and analyze the capacity of beam elements due to the earthquake load. The loads are analyzed including dead load, live load, and earthquake load refer to Minimum Load of Building Design and Other Structure (SNI 727:23) and Standard Design of Earthquake Durability for Building Structure (SNI 726:22). Analysis of resilience planning building structure against earthquakes do with the method of equivalent static analysis. Equivalent static analysis method is a way of static analysis of structure, where the influence of earthquakes on structures regarded as static horizontal loads to simulate real effect due to earthquake ground motion. The structure consists of floors ( 8 floors of the existing 3-storey additions ).The analysis of building structure using numerical analysis with review three dimentions. From the results of numerical analysis show that the construction of the building there now, which means there is no failure of the structure is able to bear the burden given. Keywords: Analysis Static Equivalen, Earthquake load, Beam 2 Dosen Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin. Mahasiswa Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.

3 PENDAHULUAN Pada saat ini, pembangunan di kota besar menitiberatkan pada bangunan-bangunan bertingkat tinggi. Hal ini dikarenakan keterbatasan lahan yang ada di kota-kota besar dan dimaksudkan agar suatu kota mampu menampung konsentrasi penduduk yang padat serta menciptakan sarana dan prasarana bagi penduduk. Dalam merencanakan sebuah bangunan tahan gempa harus memperhatikan konsep kolom kuat- balok lemah dimana kolom-kolom dirancang lebih kuat daripada baloknya. Mengapa harus kolom kuat balok lemah? sederhananya, dalam struktur portal/ frame kolom adalah komponen struktur yang menopang balok, lantai, seluruh beban di lantai, dan beban lantai-lantai di atasnya. Sedangkan balok hanya komponen struktur yang menopang dan mendistribusikan beban- beban di lantai tersebut menuju kolom-kolom. Kalau sampai kolom runtuh, maka runtuhlah seluruh system struktur di atasnya. Tapi jika balok yang runtuh maka kerusakan awal hanya terjadi di bagian balok itu saja kemudian merambat ke elemen balok yang lain dan seterusnya dan seterusnya hingga struktur benar-benar runtuh ketika tidak lagi kuat menahan beban (dalam hal ini beban geser akibat gempa). Lemahnya struktur akibat perencanaan struktur yang tidak mengacu pada kaidah perencanaan struktur tahan gempa serta lemahnya pengawasan pada saat pelaksanaan pekerjaan bangunan dapat mengakibatkan terjadinya kegagalan struktur. Berdasarkan hal tersebut, maka penelitian ini dibatasi sebagai berikut : a. Struktur yang dianalisis merupakan struktur beton bertulang pada gedung dalam hal ini pada elemen struktur balok. b. Peninjauan gempa dilakukan dengan menggunakan analisa gempa statik equivalen. c. Perhitungan gaya-gaya dalam struktur dihitung dengan menggunakan program SAP 2 V.4. Adapun pedoman-pedoman yang digunakan sebagai acuan yaitu : - Peraturan Pembebanan Indonesia Beban Minimum untuk Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur Lain SNI Persyaratan Beton Strutural untuk Bangunan Gedung SNI 2847: Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung SNI Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung SNI METODOLOGI PENELITIAN Secara garis besar alur prosedur penelitian dapat dilihat pada flowchart berikut ini : Mulai Literatur review dan survey lapangan Pengumpulan Data : - Dimensi elemen struktur - Material Properties Analisis SAP 2 Metode Statik Equivalen A

4 PEMBAHASAN Flowchart Penelitian MODEL STRUKTUR Pada tugas akhir ini data-data teknis yang digunakan dalam analisis berdasarkan Defailed Engineering Design ( DED) sebagai berikut : - Lokasi bangunan : KotaMakassar - Jenis bangunan : Perkantoran - Konstruksi bangunan : Beton bertulang - Jenis tanah : Tanah lunak - Mutu Beton (fc ) : 2 MPa - Mutu Tulangan (fy) : 39 MPa - Dimensi struktur : Tinggi = 48, m Plat = 2 cm Balok = 4x6 cm Kolom Lt.Basemant-Lt. 4 :8x8 cm Kolom Lt.Basemant-Lt. 4 :8x8 cm Struktur A Hasil Analisis - Momen kapasitas penampang balok Kesimpulan Selesai Kolom Lt. Lt. 8 : 6x6 cm Kolom Lt. 9 Lt.atap : 4x4cm Perhitungan Beban Gravitasi Pada Perhitungan beban mati dan beban hidup hanya dilakukan untuk beban yang bekerja di plat lantai dan plat atap sedangkan berat sendiri struktur akan akan dihitung otomatis oleh program SAP 2 V. 4. Adapun beban mati dan beban hidup yang bekerja pada tiap lantai adalah sebagai berikut a. Berat Lantai Basement - Plat lantai 2 cm =,7 x,7 x 4 x,2 x 24 = kg - Kolom 8x8 =,8 x,8 x 4, x 44 x 24 = kg - Kolom 7x7 =,7 x,7 x 4, x 7 x 24 = kg - Balok arah y 4x6 =,4 x,6 x 7,2 x 9 x 24 = kg - Balok arah x 4x6 =,4 x,6 x 7,2 x x 24 = kg + Total beban mati lantai basement ,2 kg x 4 x 2 = 83.2 kg = 83.2 kg Total beban mati dan beban hidup (W) = ,2 kg kg =.77.99,2 kg b. Berat Lantai 4 x,2 x 24 = kg - Kolom 8x8 =,8 x,8 x x 44 x 24 = kg - Kolom 7x7 =,7 x,7 x x 7 x 24 = kg - Balok arah y 4x6 =,4 x,6 x 7,2 x 9 x 24 = kg - Balok arah x 4x6 =,4 x,6 x 7,2 x x 24 = kg 4 x 34 = 79.3 kg - Dinding partisi = 7,2 x 7,2 x 4 x = kg + Total beban mati lantai Lantai.97.3,7 kg x 4 x 2 = 83.2 kg = 83.2 kg Total beban mati dan beban hidup (W2)

5 =.97.83,7 kg kg = ,7 kg c. Berat Lantai 2 dan 3 4 x,2 x 24 = kg - Kolom 8x8 =,8 x,8 x 4 x 44 x 24 = kg - Kolom 7x7 =,7 x,7 x 4 x 7 x 24 = kg - Balok arah y 4x6 =,4 x,6 x 7,2 x 9 x 24 = kg - Balok arah x 4x6 =,4 x,6 x 7,2 x x 24 = kg 4 x 34 = 79.3 kg - Dinding partisi = 7,2 x 7,2 x 4 x4 x = kg + Total beban mati lantai Lantai 2 dan ,7 kg x 4 x 2 = 83.2 kg = 83.2 kg Total beban mati dan beban hidup (W3/4) =.9.477,7 kg kg = ,7 kg d. Berat Lantai 4,, 6, 7 dan 8 24 x,2 x 24 = kg - Kolom 7x7 =,7 x,7 x 4 x 36 x 24 = kg - Balok arah y 3x =,3 x, x 7,2 x 9 x 24 = kg - Balok arah x 3x =,3 x, x 7,2 x 3 x 24 = kg 24 x 34 = kg - Dinding partisi = 7,2 x 7,2 x 4 x 24 x = kg + Total beban mati lantai Lantai 4,,6,7 dan ,7 kg x 24 x 2 = 83.2 kg = 83.2 kg Total beban mati dan beban hidup (W4 s.d. W8) = 92.2,7 kg kg =.8.32,7 kg e. Berat Lantai 9 dan 24 x,2 x 24 = kg - Kolom 6x6 =,6 x,6 x 3,6 x 36 x 24 = kg - Balok arah y 3x =,3 x, x 6 x 8 x 24 = kg - Balok arah x 3x =,3 x, x 22 x 4 x 24 = kg 24 x 34 = kg - Dinding partisi = 7,2 x 7,2 x 3,6 x 24 x = kg + Total beban mati lantai Lantai 9 dan 88.26,8 kg x 24 x 2 = 83.2 kg = 83.2 kg Total beban mati dan beban hidup (W9 dan W) = 88.26,8 kg kg = ,8 kg f. Berat Lantai Atap Beban mati 6 x,2 x 24 = 89.8 kg - Kolom 4x4 =,4 x,4 x 3,6 x 2 x 24 = 9.34 kg - Balok arah y 3x =,3 x, x 43 x 2 x 24 = 3.44 kg - Balok arah x 3x =,3 x, x 7,2 x 7 x 24 = 8.44 kg + Total beban mati lantai Lantai atap 8.8 kg x 6 x 2 = kg = kg Total beban mati dan beban hidup (W) = 8.8 kg kg = 23.94,2 kg

6 Berikut gaya statik ekivalen yang bekerja pada setiap lantai, yang dapat di tabelkan sebagai berikut : Tabel Gaya Statik Ekivalen Tiap Lantai Tin gka t (at ap) Wi (kg) , ,.8. 32, , , , , , , , , ,3 Hi (m) 4, 4, 37, 33, 29, 2, 2, 7, 3, 9, 4, Wi.h i , F X (kg ) 92., , , , , , , , , ,3. 292,46 V (kg) 9 93, , , , , , , , , , , Ju ml ah joi n tia p la nt ai (n) 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4,,, 7, 3, F X tiap joint (kg) Ar ah X % 23, , , 3 8 7, , 4, 9 8, 9 77, , ,6 3 22,3 76 Ar ah Y 3 % 7, 6 64, 68 63, 6 6, 49, , , , , 98 66,4 3 Tabel 2 Rekapitulasi Perbandingan Momen Kapasitas Balok pada lapangan dan analisis SAP TIPE BAL BI 4X6 BI3 3X BI 2X BI6 2X3 BA 3X BA2 2X4 B2 3X B3 4X4 B4 2X4 B4 2X TUMPUAN LAPANGAN KONTROL analisi s SAP , , , , , , , , , ,87 AKT UAL , 74 23, , , 23, , 33 23, , , , 6 analisi s SAP , , 99 6, , , ,72 AKT UAL , 6 23, , , 23, , 33 TUM PUA N LAPA NGA N KESIMPULAN Berdasarkan hasil pembahasan pada Bab IV dapat ditarik beberapa kesimpulan yaitu:. Dari hasil analisa elemen struktur dengan analisa numerik, dapat disimpulkan pada konstruksi struktur yang ada sekarang tidak terdapat kegagalan yang artinya struktur mampu memikul beban yang diberikan. 2. Kontrol dimensi balok pada perhitungan dikategorikan aman. Hal ini dikarenakan nilai ρ yang diperoleh dalam analisis perhitungan tidak lebih besar dari ρ maks sehingga tidak perlu dilakukan revisi penampang , , DAFTAR PUSTAKA Peraturan Pembebanan Indonesia 989.

7 Badan Standar Nasional, Beban Minimum untuk Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur Lain (SNI 727:23). Badan Standar Nasional, Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Gedung dan Non Gedung (SNI 726:22). Badan Standar Nasional, Persyaratan Beton Strutural untuk Bangunan Gedung (SNI 2847:23). Badan Standar Nasional, Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung (SNI ). Nawy, Edward G. 2. Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar. PT. Refika Aditama. Bandung. Chu-Kia Wang,Charles G. Salmon. 99. Desain Beton Bertulang Edisi Keempat. Erlangga. Jakarta. Sunggono KH. 99. Buku Teknik Sipil, Nova. Bandung. Paz, M. 24.Structural Dynamic Theory and Computation Fifth Edition. Springer. Suharjanto.23.Rekayasa Gempa. Amara Books. Yogyakarta.